四轮独立电驱动车辆全轮纵向力优化分配方法

为了充分发挥四轮独立电驱动型式在直接横摆力矩控制系统中对改善车辆动力学性能的优势,提出了一种新的全轮纵向力优化分配方法。基于四轮独立驱动特点建立了侧重提高稳定性和侧重改善机动性的两种目标函数,分别用于降低整车路面附着负荷和降低整车横摆响应滞后。综合直接横摆力矩需求、地面附着及电机驱动限制得出全轮纵向力优化分配的约束条件。基于模糊理论设计了以车辆质心侧偏角为变量的权重函数,并对约束优化两种目标函数得出的纵向力分配值进行实时动态调整。该方法进一步提高了车辆在直接横摆力矩控制下的整车路面附着潜力并改善横摆响应速度,提升了车辆稳定性和机动性。     

四轮独立电驱动车辆全轮纵向力优化分配方法

为了充分发挥四轮独立电驱动型式在直接横摆力矩控制系统中对改善车辆动力学性能的优势,提出了一种新的全轮纵向力优化分配方法。基于四轮独立驱动特点建立了侧重提高稳定性和侧重改善机动性的两种目标函数,分别用于降低整车路面附着负荷和降低整车横摆响应滞后。综合直接横摆力矩需求、地面附着及电机驱动限制得出全轮纵向力优化分配的约束条件。基于模糊理论设计了以车辆质心侧偏角为变量的权重函数,并对约束优化两种目标函数得出的纵向力分配值进行实时动态调整。该方法进一步提高了车辆在直接横摆力矩控制下的整车路面附着潜力并改善横摆响应速度,提升了车辆稳定性和机动性。     

四轮独立电驱动越野车驱动力优化控制

为了充分利用四轮独立电驱动越野车各轮转矩独立可控的优势,提高越野车的牵引力和越野能力,提出了一种驱动转矩协调控制策略.根据越野车前后轴载荷预分配驱动电动机转矩,利用基于车轮滑转率-路面附着系数的极值寻求算法实现路面最优滑转率估计.采用比例-积分-微分(proportional-integral-differential, PID)控制-滑模控制(sliding mode control, SMC)和基于状态的驱动力再分配方法实现各轮驱动转矩的协调分配,抑制越野车在恶劣路面条件下的车轮打滑.通过CarSim/MATLAB联合仿真以及硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)测试,进行了爬陡坡、单一附着路面、对开路面及连续起伏路面工况的试验验证.结果表明：提出的控制策略能根据实际工况分配驱动轮的转矩,降低驱动轮滑转率,实现整车驱动力的优化.     

四轮独立驱动-独立转向电动车辆动力学控制现状

四轮独立驱动-独立转向(4WID-4WIS)电动车辆除具有分布式驱动电动车辆传动链短、传动高效、结构紧凑的优点外,车辆的机动性及可操控性更高。通过对4WID-4WIS车辆的运动学及动力学控制展开论述,提炼了相关研究的热点与难点:在车辆控制系统构架上广泛采用分布式网络控制系统,非理想网络下的控制实时性、可靠性问题是研究的难点,动力学分层控制方法是研究的热点;在车辆动力学控制方法上,主要研究集中在基于一个或多个优化目标的转矩分配方法,协调多个控制目标的集成控制成为重要的研究方向;为了解决4WID-4WIS车辆转向模式停车切换的问题,基于该车辆的控制自由度冗余对转向模式动态切换方法的研究成为一个新的研究方向。     

主动后轮转向四轮独立驱动车辆的协调控制

为了改善四轮转向车辆在高速工况下的转向灵敏度不足问题,并提高四轮转向车辆在低附着路面下的稳定性,以主动后轮转向/四轮独立驱动车辆为研究对象,基于分层协调闭环控制策略,设计了主动后轮转向(active rear wheel steering,ARS)和四轮转矩分配(four-wheel torque distri-bution,4WTD)的协调控制系统.首先,以车辆质心侧偏角为控制目标,设计了前馈+反馈的主动后轮转向控制器;然后以车辆横摆角速度和期望纵向车速为控制目标,设计了四轮转矩分配控制器;最后设计了基于规则的协调控制器,合理分配各子控制器的工作区间.通过搭建CarSim/Simulink联合仿真平台,对所设计的协调控制系统进行了仿真验证.仿真结果表明,所设计的协调控制系统达到了提高四轮转向车辆性能的控制目标.     

四轮独立驱动电动汽车仿真平台开发*

设计了轮边电机驱动和线控转向系统的结构,建立了电动汽车的线控转向系统和轮边电机的数学模型。采用Carsim与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真,建立了基于线控转向的四轮轮边电机独立驱动的电动汽车整车动力学仿真研究的平台;通过选择典型的New York和开环控制的稳态圆周转向试验工况仿真工况,对所搭建的电动汽车的驱动和转向特性进行了仿真验证。仿真试验结果表明:所搭建的电动汽车动力学仿真平台在两种典型工况下均能较为合理地反映出四轮独立驱动的电动汽车的轮边电机输出转矩和转向系统响应特性,为开展四轮轮边电机独立驱动的电动汽车动力学控制研究奠定了良好的基础。     

四轮毂电机独立驱动车辆转向电子差速控制

对四轮毂电机独立驱动车辆全轮转向电子差速控制策略进行研究.通过对转向运动学进行分析,建立了3自由度转向动力学模型,构建了四轮毂电机独立驱动车辆电子差速控制系统,提出了神经网络PID(NNPID)电子差速转速转矩综合控制策略,计算四轮目标转速,采用4个神经网络PID控制器,协调分配四轮毂电机的转矩,实现电子差速控制的转向.对于不同给定转向角和车速的仿真结果表明,该策略可以提高车辆低速转向的操控性和平稳性.     

基于数据融合的四轮独立转向车辆研究

为了提高四轮独立转向车辆的操纵稳定性,文章提出一种基于数据融合算法的车辆转角控制分配策略。策略分上下2层：上层为后轮转角控制,为使车辆跟随理想横摆角速度和质心侧偏角,通过滑模控制理论控制后轮转角,并与前轮比例前馈控制的后轮转角进行数据融合;下层为转角分配,基于阿克曼转向关系并考虑轮胎侧偏的影响,进行四轮转角的分配。通过MATLAB/Simulink在不同工况下进行仿真分析,对比线性二次调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制四轮转向和融合控制四轮独立转向的横摆角速度和质心侧偏角。仿真结果表明,所提出的融合控制策略在不同工况下改善了车辆操纵稳定性。     

四轮独立驱动电动汽车驱动力分配控制

根据四轮独立驱动电动汽车驱动力独立可控的特点,采用分层控制分配方法,优化整车综合性能.控制器根据传感器信号判定车辆的行驶状态,并计算出车辆所需总驱动力矩,然后优化分配各驱动轮上的驱动力矩,同时考虑地面附着条件和驱动电机的约束条件.仿真结果表明:采用分层控制分配方法,充分利用了垂直载荷较大的车轮的附着力,有效控制了垂直载荷较小的车轮的滑转,提高了车辆的综合性能.     

四轮独立驱动电动车制动能量回收控制策略研究

针对四轮独立驱动电动车在不同制动强度下的制动效能及制动稳定性,提出一种兼顾电池特性、电机特性和制动稳定性的四轮独立驱动电动车制动力分配策略。利用MATLAB和AVL-CRUISE建立控制模型及整车模型进行联合仿真;并进行实车试验。结果表明:制动力分配策略可有效地分配电机制动力和机械制动力;并满足制动效能、制动稳定性,且与I曲线的制动力分配策略相比,能够在低制动强度下多回收近12%的制动能量。     

四轮独立驱动电动车抗侧向干扰的研究

针对研制的四轮独立驱动电动样车（简称4WIDEV）,建立了存在侧向力干扰时的动力学模型,给出了跑偏量计算公式。在样车质心前后施加侧向干扰力,进行直线行驶试验,揭示出四轮等转矩驱动时,跑偏方向与侧向干扰力矩方向相同,跑偏量随侧向干扰力矩增加而增大;等量增减左右两侧车轮驱动力,可以有效抵抗侧向力干扰的影响。运用Adams软件进行了运动仿真,为实际运用提供参考。     

四轮独立减振车辆分层建模与控制

考虑到路面垂向不平度和由轮胎效应所产生的侧向激励,选取14个自由度传统整车模型为背景,通过对簧载质量空间受力分析,研究整车垂向、侧向、俯仰角、侧倾角和横摆角等5种运动及其与垂向、侧向各4个1/4车辆系统间的动力耦合定量关系,形成由各个相对独立的1/4车辆集合而成的分层并行模型,提出四轮独立减振车辆概念。以上述推导的耦合关系作为上层,各个1/4车辆为底层控制单元,借助Matlab中成熟的鲁棒控制策略进行验证。结果表明：由于实现了4个1/4车辆振动控制量的并行解算,加快了系统响应,改善了车辆乘坐舒适性和行驶平稳性,为四轮独立减振车辆今后应用于汽车领域奠定理论基础。     

多轴独立电驱动车辆驱动力的协调控制

针对三轴独立电驱动结构形式的混合动力车辆,提出了多轴独立电驱动系统的驱动力分层协调控制方法。首先建立多轴驱动转矩协调控制系统的分层控制结构,将控制系统划分为理想路面下的总需求驱动力矩分配层（上层）、驱动工况下的单轴驱动防滑控制层（下层）,以及在上下层出现矛盾时进行协调控制的协调层（中层）。在完成了多轴驱动转矩协调分配控...     

四轮毂独立驱动电动汽车协调控制技术综述

对四轮毂独立驱动电动汽车的协调控制技术进行综述,重点介绍了多目标之间的协调控制以及四轮转矩协调控制的研究方法以及国内外研究现状,提出了当前存在的一些问题,展望了今后的发展趋势。     

四轮独立驱动电动汽车驱动力分配控制简

根据四轮独立驱动电动汽车驱动力独立可控的特点,采用分层控制分配方法,优化整车综合性能.控制器根据传感器信号判定车辆的行驶状态,并计算出车辆所需总驱动力矩,然后优化分配各驱动轮上的驱动力矩,同时考虑地面附着条件和驱动电机的约束条件.仿真结果表明:采用分层控制分配方法,充分利用了垂直载荷较大的车轮的附着力,有效控制了垂直载荷较小的车轮的滑转,提高了车辆的综合性能.     

四轮独立驱动电动汽车行驶状态级联估计

建立三自由度车辆模型与轮胎模型,提出电驱动轮模型并将其应用到纵向力估计中,基于自适应高阶滑模观测器实现轮胎纵向力的估计,利用纵向力观测器(longitudinal force observer, LFO)输出值作为已知输入,结合信息融合滤波(information fusion filter, IFF)算法提出一种车辆状态级联估计方法。进行仿真实验、台架实验以及实车道路实验。研究结果表明:设计的纵向力观测器具有较高的纵向力估计精度,基于信息融合滤波的车辆状态估计方法能够实时跟踪车辆状态且估计性能优于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)。     

四轮独立驱动电动车制动能量回收控制策略

针对四轮独立驱动电动车在不同制动强度下的制动效能及制动稳定性,提出一种兼顾电池特性、电机特性和制动稳定性的四轮独立驱动电动车制动力分配策略。利用MATLAB和AVL-CRUISE建立控制模型及整车模型进行联合仿真;并进行实车试验。结果表明:制动力分配策略可有效地分配电机制动力和机械制动力;并满足制动效能、制动稳定性,且与I曲线的制动力分配策略相比,能够在低制动强度下多回收近12%的制动能量。     

四轮毂独立驱动电动汽车协调控制技术综述

对四轮毂独立驱动电动汽车的协调控制技术进行综述,重点介绍了多目标之间的协调控制以及四轮转矩协调控制的研究方法以及国内外研究现状,提出了当前存在的一些问题,展望了今后的发展趋势。     

四轮独立驱动电动汽车四轮转向和横摆力矩联合控制仿真

为了提升四轮独立驱动电动汽车低速机动性和高速稳定性,提出四轮转向和横摆力矩联合控制策略。针对普通模糊控制器参数和控制规则固定、自适应能力差等缺陷,利用自校正模糊控制器进行模糊控制参数在线修正,建立Matlab/Simulink与Car Sim联合仿真模型,并针对低速急剧双移线工况和高速连续正弦工况,进行了仿真分析,对比了无控制、有参数自校正模糊控制和无参数自校正模糊控制三种控制策略,结果表明:基于参数自校正模糊控制的四轮转向和横摆力矩联合控制策略有效提高了低速机动性和高速稳定性。     

一种四轮独立转向车辆的稳态响应分析

在汽车线性二自由度模型的基础上建立了四轮独立转向(4WIS)车辆的动力学模型,对其在前轮角阶跃输入下的稳态响应进行了具体的分析。求出了其横摆角速度增益,分析了稳定性因数对其稳态响应的影响。同时借助Matlab将其与前轮转向(FWS)车辆对比,具体地指出了二者的差异。